Radiologische en neuropathologische kenmerken van de ziekte van Creutzfeldt-Jakob

augustus 2023 Wetenschap Diede Smeets
Unrecognizable female patient entering a mri scan while technician standing and looking at her.

Bij de ziekte van Creutzfeldt-Jakob (‘Creutzfeldt-Jakob’s disease’, CJD) wordt de diffusie-gewogen MRI-opname van de hersenen gekenmerkt door een hyperintens signaal ter plaatse van de cerebrale cortex en de basale ganglia. Recentelijk hebben Japanse onderzoekers een kwantitatieve studie verricht naar de neuropathologische en radiologische kenmerken van CJD.

Bij CJD zorgt de opstapeling van proteïnase-resistente prionen ervoor dat een sponsvormige hersenafwijking ontstaat, waardoor patiënten met CJD in een kort tijdsbestek dement worden. De meest voorkomende variant van CJD is de sporadische vorm van de aandoening (sCJD). sCJD wordt veroorzaakt door een polymorfisme in codon 129 van het gen dat het prion codeert (PRNP). In de huidige studie werd bij 2 patiënten met CJD de relatie onderzocht tussen het hyperintense signaal dat gemeten werd bij diffusie-gewogen MRI-onderzoek van de hersenen en de neuropathologische kenmerken  van hersenweefsel.

Studieopzet

De eerste patiënt was een 78-jarige Japanse man en werd gediagnosticeerd met sCJD type MM1. Dit type sCJD wordt gezien als de klassieke vorm van sCJD en wordt veroorzaakt door een methionine/methionine-polymorfisme in codon 129 van PRNP. De tweede patiënt was een Japanse vrouw van 71 en werd gediagnosticeerd met sCJD type MM1 + 2, de vaakst voorkomende gemengde vorm van sCJD. Bij beide patiënten werden twee diffusie-gewogen MRI-opnamen van de hersenen gemaakt op de dag vóór of van het overlijden van de patiënt. Meerdere hyper- of iso-intense hersengebieden werden aangeduid als ‘region of interest’ (ROI), waarvan de gemiddelde signaalintensiteit werd gemeten.

Daarnaast werden kwalitatieve metingen gedaan van vacuolen, astrocyten, monocyt- en macrofaaginfiltratie en microgliaproliferatie middels histopathologisch onderzoek. Op basis van deze metingen werd berekend welk percentage van het gemeten oppervlakte bestond uit vacuolen (‘vacuole load’) en wat de mate van expressie van ‘glial fibrillary acidic protein’ (GFAP), CD68 en Iba-1 was. De onderzoekers gebruikten de ‘spongiform change index’ (SCI) om de ratio tussen neuronen en astrocyten gerelateerd aan vacuolen aan te duiden. De neuropathologische bevindingen werden gecorreleerd met de signaalintensiteit van de laatste diffusie-gewogen MRI-opname van de hersenen-MRI. Daarnaast werd onderzocht of er een relatie was tussen de veranderingen tussen de eerste en tweede diffusie-gewogen MRI-opname en de neuropathologische bevindingen.

Resultaten

Uit de analyse bleek dat er een positieve correlatie bestond tussen de signaalintensiteit op de diffusie-gewogen MRI-opname en de SCI (patiënt 1: rs=0,604, p=0,029; patiënt 2: rs=0,764, p=0,002; gezamenlijk: rs=0,638, p<0,001). Daarnaast bleek dat ROI’s waarin de signaalintensiteit was afgenomen tussen de eerste en tweede MRI-opname in hogere mate CD68-positief (marker voor macrofagen en monocyten) waren, vergeleken met hersengebieden waarvan de signaalintensiteit gelijk bleef tussen de twee MRI-opnamen (p=0,046).

Conclusie

Bij sCJD blijkt de signaalintensiteit gemeten middels diffusie-gewogen MRI-onderzoek gerelateerd is aan de ratio tussen neuronen en astrocyten gerelateerd aan vacuolen, alsmede aan de infiltratie van macrofagen en monocyten.

Referentie

Shima S, Sakai K, Yamashita F, et al. Vacuoles related to tissue neuron-astrocyte ratio and infiltration of macrophages/monocytes contribute to hyperintense brain signals on diffusion-weighted magnetic resonance imaging in sporadic Creutzfeldt-Jakob disease. J Neurol Sci 2023;447:120612.